CN111150233A - 自动化中药储柜及中药快速存取方法 - Google Patents

自动化中药储柜及中药快速存取方法 Download PDF

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Abstract

自动化中药储柜及中药快速存取方法，涉及中药存储装置技术领域。自动化中药储柜，包括基座、驱动机构及储药隔间；储药隔间的数量有多个，所有的储药隔间的运行路径均位于一个方环状空间内，当所有的储药隔间相互紧邻布置时，方环状空间内形成一个空缺区域。一种中药快速存取方法，应用于自动化中药储柜，步骤如下：1、中药储柜初始化；2、将选定的储药隔间移动至存取工位。本发明的中药储柜仅设置一个存取口，所有种类的中药均在该存取口进行存取，无需配药员在不同的隔间之间上爬下蹲以存取药物，降低了配药工作量，也无需配药员熟记每一个隔间放置的是哪种中药，利于新手配药员快速上手。

Description

自动化中药储柜及中药快速存取方法
技术领域
本发明涉及中药存储装置技术领域，特别是一种自动化中药储柜及中药快速存取方法。
背景技术
目前，中药房的中药储柜通常设置有多横排多竖列的储药隔间，每个储药隔间内放置一味中药材。
由于中药种类繁多，设计中药储柜时不得不通过增加层数的方式来拓展中药储柜可容纳的中药种类，这就会造成高层储药隔间内的中药材取拿不便的问题。
另外，一副药通常会包含几种甚至是十几种的中药材，这就要求配药员熟记每一个储药隔间内放置的中药材种类，拿到配药单时就能迅速做出反应，在脑海中检索出每一味中药材对应的储药隔间，这对于新手配药员来说难度较大。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足，而提供一种自动化中药储柜及中药快速存取方法，它解决了现有的中药房的中药储柜取拿中药材不方便，及需要熟记中药材与储药隔间的对应关系，导致新手配药员上手难度较大的问题。
本发明的技术方案是：自动化中药储柜，包括基座、驱动机构及储药隔间；
基座内设有环状槽，环状槽由四条直槽道首尾连接而成；环状槽内设有滚轮限位组件，滚轮限位组件包括柔性条和弹簧；柔性条在两端设有圆弧过渡的公对接段或母对接段，四个柔性条分别设置在环状槽的四条直槽道内，并通过公、母对接段的相互拼接形成一个闭合的滚轮限定圈，滚轮限定圈的外侧壁与环状槽的外侧壁之间形成外环形区，滚轮限定圈的内侧壁与环状槽的内侧壁之间形成内环形区，内环形区的两侧壁上设有相对布置的滚轮限定轨道；弹簧设置在外环形区，每一个柔性条通过沿其长度方向间隔布置的多根弹簧与基座弹性连接；
驱动机构包括电机、摩擦离合器和滚轮；电机的机轴通过摩擦离合器与滚轮连接，滚轮可滚动的安装在基座的内环形区的滚轮限定轨道内；
储药隔间为截面呈正方形的中空箱体，其一侧正方形表面上设有存取物口，其另一侧正方形表面为底面，其在底面中心处与电机壳体固定连接，并位于基座环状槽外侧；储药隔间的数量有多个，所有的储药隔间的运行路径均位于一个方环状空间内，当所有的储药隔间相互紧邻布置时，方环状空间内形成一个空缺区域，空缺区域仅可容纳一个储药隔间；
当空缺区域位于方环状空间的上端角处时，紧邻空缺区域且位于空缺区域下方的储药隔间所在的区域为存取工位。
本发明进一步的技术方案是：弹簧一端与柔性条连接，另一端与螺纹连接在基座上的螺栓连接，调节螺栓以调节柔性条相对于基座的位置。
本发明进一步的技术方案是：储药隔间的外壁上设有扫码识别区，扫码识别区内粘贴有标识码，每个储药隔间上的标识码均不相同，以使不同的储药隔间得到区分；
其还包括外壳、阻拦机构、扫码器、输入面板及控制器；外壳将基座、驱动机构及储药隔间笼罩在内，其上设有存取口，存取口正对存取工位上的储药隔间的存取物口；阻拦机构包括固定安装在基座上的气缸和安装在气缸伸缩杆上的阻拦件，阻拦件用于阻拦或放行存取工位上的储药隔间；扫码器安装在基座上，并正对存取工位，其用于识别存取工位内的储药隔间上的标识码；输入面板安装在外壳上；控制器的信号输入端口与输入面板电连接，控制器的信号输出端口分别与驱动机构的电机、阻拦机构的气缸及扫码器电连接。
本发明进一步的技术方案是：储药隔间的数量为y个，y=2×(m+n)-5；m≥2，n≥2。
本发明进一步的技术方案是：当一个柔性条的两端为公对接段时，与其相邻的两个柔性条的两端为母对接段。
本发明进一步的技术方案是：一种中药快速存取方法，应用于上述的自动化中药储柜，步骤如下：
在进行中药存取操作之前，控制器首先建立标识码与中药的对应关系，即建立了储药隔间与中药的对应关系，再在每个储药隔间内装填对应的中药；
S01，中药储柜初始化：接通电源后，控制器控制中药储柜初始化，所有的储药隔间对应的电机同时启动，使所有的储药隔间沿既定的方向移动，当任一储药隔间运行至存取工位时，扫码器识别到该储药隔间外壁上的标识码，随即传递信号给控制器，控制器立即控制阻拦机构的气缸活塞杆伸出，带动阻拦件伸出，使该储药隔间无法移动，处在其移动方向后方的储药隔间依次紧贴各自移动方向前方的储药隔间，而逐个停止移动，进而在该储药隔间的移动方向前方形成空缺区域；
S02，将选定的储药隔间移动至存取工位：用户通过输入面板选定一种中药后，扫码器启动，识别当前位于存取工位的储药隔间的标识码，然后控制器根据识别结果判断该储药隔间内存放的中药是否为用户选定的中药；
若是，则通过输入面板提醒用户进行存取操作；
若不是，则立即控制阻拦机构的气缸活塞杆缩回，带动阻拦件缩回，使所有的储药隔间沿既定的方向移动，依次经过存取工位，并依次被扫码器识别，当识别到目标储药隔间进入存取工位时，控制器同时进行以下两项操作：
a、控制阻拦机构的气缸活塞杆伸出，带动阻拦件伸出，使目标储药隔间被阻拦而无法移动，处在其移动方向后方的储药隔间依次紧贴各自移动方向前方的储药隔间，而逐个停止移动，进而在该储药隔间的移动方向前方形成空缺区域；
b、通过输入面板提醒用户进行存取操作。
本发明进一步的技术方案是：在S01和S02步骤中，所有的电机均持续运行；当储药隔间被其移动方向前方的储药隔间阻挡而无法移动时，对应的齿轮也无法在内齿圈上滚动，在电机输出扭矩作用下，摩擦离合器断开，电机的机轴空转；当储药隔间的移动方向前方有移动间隙时，摩擦离合器接合，电机的动力通过摩擦离合器传递至齿轮，使齿轮在内齿圈上滚动，进而带动储药隔间移动。
本发明与现有技术相比具有如下优点：
1、中药储柜仅设置一个存取口，所有种类的中药均在该存取口进行存取，无需配药员在不同的隔间之间上爬下蹲以存取药物，降低了配药工作量，也无需配药员熟记每一个隔间放置的是哪种中药，利于新手配药员快速上手。
2、中药橱柜的存取口位于最上一层储药隔间的下端，一定程度上降低了对最高层储药隔间进行存取操作的难度，实现了高处存放，低处取拿。
3、中药储柜的存取操作涉及的电控部分设计成本低廉，易于实现。进行存取操作时，所有的电机均持续运行，仅需实现对不同储药隔间的识别，并根据识别结果控制阻挡机构动作即可，而无需对每个储药隔间的运行状态进行精确控制。
4、储物柜的存取操作可靠性好。进行存取操作时，当目标储药隔间移动至存取工位时，并不会持续的继续向前移动，而是需要等待其前方的空缺区域(该空缺区域位于方环状空间的上端角处)完全形成才能继续向前移动，即需要等待储药隔间移动一个工位的时间，这就给阻挡机构预留了充分的反应时间，在该时间段内，阻挡机构的阻挡件伸出即能有效阻止存取工位上的储药隔间向前移动。
以下结合图和实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明在外壳内部的结构示意图；
图3为图2的A-A剖视图；
图4为基座的结构示意图；
图5为本发明在初始化状态下的示意简图；
图6为本发明的目标储物隔间运行至存取工位时的示意简图。
图例说明：基座1；环状槽11；滚轮限定圈12；柔性条121；公对接段1211；母对接段1212；弹簧13；外环形区14；内环形区15；滚轮限定轨道151；电机21；摩擦离合器22；滚轮23；储药隔间3；存取物口31；扫码识别区32；外壳4；存取口41；气缸51；阻拦件52；扫码器6；输入面板7；空缺区域100；存取工位200。
具体实施方式
实施例1：
如图1-6所示，自动化中药储柜，包括基座1、驱动机构、储药隔间3、外壳4、阻拦机构、扫码器6、输入面板7及控制器。
基座1内设有环状槽11，环状槽11由四条直槽道首尾连接而成。环状槽11内设有滚轮限位组件，滚轮限位组件包括柔性条121和弹簧13，柔性条121在两端设有圆弧过渡的公对接段1211或母对接段1212，四个柔性条121分别设置在环状槽11的四条直槽道内，并通过公、母对接段的相互拼接形成一个闭合的滚轮限定圈12，滚轮限定圈12的外侧壁与环状槽11的外侧壁之间形成外环形区14，滚轮限定圈12的内侧壁与环状槽11的内侧壁之间形成内环形区15，内环形区15的两侧壁上设有相对布置的滚轮限定轨道151。弹簧13设置在外环形区14，每一个柔性条121通过沿其长度方向间隔布置的多根弹簧13与基座1弹性连接。
驱动机构包括电机21、摩擦离合器22和滚轮23，电机21的机轴通过摩擦离合器22与滚轮23连接，滚轮23可滚动的安装在基座1的内环形区15的滚轮限定轨道151内。摩擦离合器22包括壳体、输入轴部和输出轴部，输入轴部和输出轴部均通过轴承活动安装在壳体内部，两者在壳体内通过摩擦片连接，两者在壳体外分别设有连接端，输入轴部的连接端与电机机轴连接，输出轴部的连接端与滚筒连接。当电机输入的扭矩大于输入轴部与输出轴部之间的摩擦接合力时，输入轴部与输出轴部自动断开连接，当电机输入的扭矩小于输入轴部与输出轴部之间的摩擦接合力时，输入轴部与输出轴部自动接合或保持接合。
储药隔间3为截面呈正方形的中空箱体，其一侧正方形表面上设有存取物口31，其另一侧正方形表面为底面，其在底面中心处与电机21壳体固定连接，并位于基座1环状槽11外侧。储药隔间3的外壁上设有扫码识别区32，扫码识别区32内粘贴有标识码，每个储药隔间3上的标识码均不相同，以使不同的储药隔间3得到区分。储药隔间3的数量有多个，所有的储药隔间3的运行路径均位于一个方环状空间内，当所有的储药隔间3相互紧邻布置时，方环状空间内形成一个空缺区域100，空缺区域100仅可容纳一个储药隔间3。当空缺区域100位于方环状空间的上端角处时，紧邻空缺区域100且位于空缺区域100下方的储药隔间3所在的区域为存取工位200。
外壳4将基座1、驱动机构及储药隔间3笼罩在内，其上设有存取口41，存取口41正对存取工位200上的储药隔间3的存取物口31。
阻拦机构包括固定安装在基座1上的气缸51和安装在气缸51伸缩杆上的阻拦件52，阻拦件52用于阻拦或放行存取工位200上的储药隔间3。
扫码器6安装在基座1上，并正对存取工位200，其用于识别存取工位200内的储药隔间3上的标识码。
输入面板7安装在外壳4上，其供用户选择任意储药隔间3进行从存取操作。
控制器(图中未示出)的信号输入端口与输入面板7电连接，控制器的信号输出端口分别与驱动机构的电机21、阻拦机构的气缸51及扫码器6电连接。
优选，储药隔间3的存取物口31处设有抽屉(图中未示出)或转轴门板(图中未示出)。
优选，阻拦件52为气缸的活塞杆或连接在气缸的活塞杆上的刚性杆。
优选，弹簧13一端与柔性条121连接，另一端与螺纹连接在基座上的螺栓16连接，调节螺栓16以调节柔性条121相对于基座1的位置。该结构可使内环形区15的各处宽度可调节，进而达到调节滚轮23在内环形区15各处的滚动阻力的效果。
优选，当一个柔性条121的两端为公对接段1211时，与其相邻的两个柔性条121的两端为母对接段1212。
本实施例中，储药隔间3的数量为y个，y=2×(m+n)-5；m=4，n=2。即储药隔间3的数量为7个。
简述采用本发明快速存取中药的方法：
在进行中药存取操作之前，控制器首先建立标识码与中药的对应关系，即建立了储药隔间与中药的对应关系，再在每个储药隔间内装填对应的中药；
1，中药储柜初始化：接通电源后，控制器控制中药储柜初始化，所有的储药隔间3对应的电机21同时启动，使所有的储药隔间3沿既定的方向移动，当任一储药隔间3运行至存取工位200时，扫码器6识别到该储药隔间3外壁上的标识码，随即传递信号给控制器，控制器立即控制阻拦机构的气缸51活塞杆伸出，带动阻拦件52伸出，挡住该储药隔间3对应的电机21，使该储药隔间3无法移动，处在其移动方向后方的储药隔间3依次紧贴各自移动方向前方的储药隔间3，而逐个停止移动，进而在该储药隔间3的移动方向前方形成空缺区域100。
S02，将选定的储药隔间移动至存取工位：用户通过输入面板7选定一种中药后，扫码器6启动，识别当前位于存取工位200的储药隔间3的标识码，然后控制器根据识别结果判断该储药隔间3内存放的中药是否为用户选定的中药；
若是，则通过输入面板7提醒用户进行存取操作；
若不是，则立即控制阻拦机构的气缸51活塞杆缩回，带动阻拦件52缩回，使所有的储药隔间3沿既定的方向移动，依次经过存取工位200，并依次被扫码器6识别，当识别到目标储药隔间3进入存取工位200时，控制器同时进行以下两项操作：
a、控制阻拦机构的气缸51活塞杆伸出，带动阻拦件52伸出，使目标储药隔间3被阻拦而无法移动，处在其移动方向后方的储药隔间3依次紧贴各自移动方向前方的储药隔间3，而逐个停止移动，进而在该储药隔间3的移动方向前方形成空缺区域100；
b、通过输入面板提醒用户进行存取操作。
在1和2步骤中，所有的电机21均持续运行；当储药隔间3被其移动方向前方的储药隔间3阻挡而无法移动时，对应的滚轮23也无法在内环形区15的滚轮限定轨道151内滚动，在电机21输出扭矩作用下，摩擦离合器22断开，电机21的机轴空转；当储药隔间3的移动方向前方有移动间隙时，摩擦离合器22接合，电机21的动力通过摩擦离合器22传递至滚轮23，驱动滚轮在内环形区15的滚轮限定轨道151内滚动，进而带动储药隔间3移动。
举例说明采用本发明存取物件的方法：
如图5所示，储物柜初始化状态下，将存取工位200上的储药隔间及其移动方向后方的储药隔间依次编号为7号、6号、5号...1号。若要对6号储药隔间进行存取操作，阻拦机构将7号储药隔间放行，所有的储药隔间依次按照既定的运行轨迹运行，如图6所示，当6号储药隔间(即目标储药隔间)运行至存取工位时，阻拦机构将6号储药隔间挡住，用户即可对6号储药隔间进行存取操作。其它储药隔间的存取操作以此类推，不再赘述。

Claims (7)

1.自动化中药储柜，其特征是：包括基座、驱动机构及储药隔间；
基座内设有环状槽，环状槽由四条直槽道首尾连接而成；环状槽内设有滚轮限位组件，滚轮限位组件包括柔性条和弹簧；柔性条在两端设有圆弧过渡的公对接段或母对接段，四个柔性条分别设置在环状槽的四条直槽道内，并通过公、母对接段的相互拼接形成一个闭合的滚轮限定圈，滚轮限定圈的外侧壁与环状槽的外侧壁之间形成外环形区，滚轮限定圈的内侧壁与环状槽的内侧壁之间形成内环形区，内环形区的两侧壁上设有相对布置的滚轮限定轨道；弹簧设置在外环形区，每一个柔性条通过沿其长度方向间隔布置的多根弹簧与基座弹性连接；
驱动机构包括电机、摩擦离合器和滚轮；电机的机轴通过摩擦离合器与滚轮连接，滚轮可滚动的安装在基座的内环形区的滚轮限定轨道内；
储药隔间为截面呈正方形的中空箱体，其一侧正方形表面上设有存取物口，其另一侧正方形表面为底面，其在底面中心处与电机壳体固定连接，并位于基座环状槽外侧；储药隔间的数量有多个，所有的储药隔间的运行路径均位于一个方环状空间内，当所有的储药隔间相互紧邻布置时，方环状空间内形成一个空缺区域，空缺区域仅可容纳一个储药隔间；
当空缺区域位于方环状空间的上端角处时，紧邻空缺区域且位于空缺区域下方的储药隔间所在的区域为存取工位。
2.如权利要求1所述的自动化中药橱柜，其特征是：弹簧一端与柔性条连接，另一端与螺纹连接在基座上的螺栓连接，调节螺栓以调节柔性条相对于基座的位置。
3.如权利要求2所述的自动化中药橱柜，其特征是：储药隔间的外壁上设有扫码识别区，扫码识别区内粘贴有标识码，每个储药隔间上的标识码均不相同，以使不同的储药隔间得到区分；
其还包括外壳、阻拦机构、扫码器、输入面板及控制器；外壳将基座、驱动机构及储药隔间笼罩在内，其上设有存取口，存取口正对存取工位上的储药隔间的存取物口；阻拦机构包括固定安装在基座上的气缸和安装在气缸伸缩杆上的阻拦件，阻拦件用于阻拦或放行存取工位上的储药隔间；扫码器安装在基座上，并正对存取工位，其用于识别存取工位内的储药隔间上的标识码；输入面板安装在外壳上；控制器的信号输入端口与输入面板电连接，控制器的信号输出端口分别与驱动机构的电机、阻拦机构的气缸及扫码器电连接。
4.如权利要求3所述的自动化中药橱柜，其特征是：储药隔间的数量为y个， y=2×(m+n)-5；m≥2，n≥2。
5.如权利要求1-4中任一项所述的自动化中药橱柜，其特征是：当一个柔性条的两端为公对接段时，与其相邻的两个柔性条的两端为母对接段。
6.一种中药快速存取方法，应用于权利要求1-5中任一项所述的自动化中药储柜，其特征是，在进行中药存取操作之前，控制器首先建立标识码与中药的对应关系，即建立了储药隔间与中药的对应关系，再在每个储药隔间内装填对应的中药；
存取步骤如下：
S01，中药储柜初始化：接通电源后，控制器控制中药储柜初始化，所有的储药隔间对应的电机同时启动，使所有的储药隔间沿既定的方向移动，当任一储药隔间运行至存取工位时，扫码器识别到该储药隔间外壁上的标识码，随即传递信号给控制器，控制器立即控制阻拦机构的气缸活塞杆伸出，带动阻拦件伸出，使该储药隔间无法移动，处在其移动方向后方的储药隔间依次紧贴各自移动方向前方的储药隔间，而逐个停止移动，进而在该储药隔间的移动方向前方形成空缺区域；
S02，将选定的储药隔间移动至存取工位：用户通过输入面板选定一种中药后，扫码器启动，识别当前位于存取工位的储药隔间的标识码，然后控制器根据识别结果判断该储药隔间内存放的中药是否为用户选定的中药；
若是，则通过输入面板提醒用户进行存取操作；
若不是，则立即控制阻拦机构的气缸活塞杆缩回，带动阻拦件缩回，使所有的储药隔间沿既定的方向移动，依次经过存取工位，并依次被扫码器识别，当识别到目标储药隔间进入存取工位时，控制器同时进行以下两项操作：
a、控制阻拦机构的气缸活塞杆伸出，带动阻拦件伸出，使目标储药隔间被阻拦而无法移动，处在其移动方向后方的储药隔间依次紧贴各自移动方向前方的储药隔间，而逐个停止移动，进而在该储药隔间的移动方向前方形成空缺区域；
b、通过输入面板提醒用户进行存取操作。
7.如权利要求6所述的中药快速存取方法，其特征是：在S01和S02步骤中，所有的电机均持续运行；当储药隔间被其移动方向前方的储药隔间阻挡而无法移动时，对应的齿轮也无法在内齿圈上滚动，在电机输出扭矩作用下，摩擦离合器断开，电机的机轴空转；当储药隔间的移动方向前方有移动间隙时，摩擦离合器接合，电机的动力通过摩擦离合器传递至齿轮，使齿轮在内齿圈上滚动，进而带动储药隔间移动。
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